Hormony Tarczycy

Dariusz Nowak

Katedra Fizjologii Doświadczalnej i
Klinicznej UM w Lodzi

Hormony Tarczycy

• Tarczyca – 15-20 gramów
• Thyroxine-T4
• Triiodothyronine – T3
• Zwiększają przemianę materii ciała
• Brak całkowity tych hormonów - ↓ 40-50%

PPM (podstawowa przemiana materii)

• Nadmierne wydzielanie - ↑ PPM o 60-100%
• TSH- thyroid stimulating hormone z

przedniego płata przysadki (kontrola

wydzielania T3 i T4)

• calcitonin

Hormony Tarczycy

• Wydzielanie z tarczycy
• 93% - T4 , 7% -T3 ale konwersja T4 w T3 w

tkankach

• Funkcja T4 i T3 ta sama ale różnią się

szybkością i intensywnością działania

• T3 jest 4x bardziej aktywna niż T4 , ale jest jej

mniej i ma krótszy T

1/2

• Anatomia fizjologiczna tarczycy
• Pęcherzyki Φ – 100 – 300 µm, wysłane

nabłonkiem sześciennym, w środku kolloid –

zawiera thyreoglobulinę (glikoproteina) – ma

w cząsteczce T3 i T4

Microscopic appearance of the thyroid

gland, showing secretion of thyroglobulin

into the follicles.

Tarczyca

• Przepływ krwi przez tarczycę na min , 5x > niż

masa gruczołu

• Niezbędny jod ~ 50 mg/rok ,~ 1mg/tydzień
• Jodowanie soli kuchennej – 1 cz. NaJ na

100000 cz. NaCl

• Wchłanianie NaJ tak jak NaCl z przewodu

pokarmowego do krwi

• Większość jest szybko wydalana przez nerki
• Ale 20% jest wychwytywane z krwi przez

komórki tarczycy i użyte do syntezy hormonów

Pompa jodowa (pułapka dla jodu)

• Błona podstawowa kk. tarczycy → pompa

jodowa – transport J

-

do wnętrza komórek

(zwiększa stężenie do 30x w porównanie
do stężenia w osoczu), przy maksymalnej
aktywności gruczołu zatęża nawet do 250x
!

• TSH stymuluje aktywność pompy,

usunięcie przysadki zmniejsza aktywność

Thyroid cellular mechanisms for iodine transport,

thyroxine and triiodothyronine formation, and

thyroxine and triiodothyronine release into the

blood. MIT, monoiodotyrosine; DIT, diiodotyrosine;

T3, triiodothyronine; T4, thyroxine; TG,

thyroglobulin.

Thyreoglobulina i chemia tworzenia

T3 i T4

• Reticulum endoplazmatyczne, aparat

Golgie’go - synteza thyreoglobuliny (mw.
~335 000) , zawiera ok.. 70 reszt
tyrozynowych, które reagują z J

• 1. etap – utlenienie J , peroksydaza (jest w

szczytowej części komórki) i H2O2

• 2. jodowanie tyrozyny , katalizuje enzym

iodinase, zachodzi szybko tak że
thyreoglobulina gdy jest już wydzielana
do koloidu ma 1/6 tyrozyn jodowanych

Chemistry of thyroxine and triiodothyronine

formation

Thyreoglobulina i chemia tworzenia

T3 i T4

• Najpierw jodowanie – monojodotyrozyny,

dijodotyrozyny, następnie w ciągu minut godzin

a nawet dni jodotyrozyny wiążą się jedna z drugą

• Thyroxyna jest cześcią thyreoglobuliny,
• Monojodotyrozyna reaguje z dijodotyrozyną –

trijodothyronine (1/15 całości)

• 1 thyreoglobulina zawiera ~ 30 thyroxyn i kilka

trijodotyronin

• Zapas hormonów w koloidzie na 2 do 3 miesięcy
• Zatrzymanie syntezy niedobory widoczne po

kilku miesiącach

Wydzielanie T3 i T4 do krwi z

gruczołu

• Thyreoglobulina nie jest wydzielana w

mierzalnych ilościach do krwi

• Trzeba wyciąć T3 i T4 a następnie wolne

hormony są wydzielane do krwi

• Szczytowa część komórek – pseudopodia →

pęcherzyk z koloidem → pinocytoza → fuzja z

lizosomem → pęcherzyk trawienny – enzymy

proteolityczne trawią thyreoglobulinę i

uwalniają T3 i T4 w wolnej formie, one

dyfundują przez podstawę komórki do

otaczających kapilar i do krwi

• ~ 75% jodowanych tyrozyn nie zostaje

hormonem

Wydzielanie T3 i T4 do krwi z

gruczołu

• Są one też uwalniane i przechodzą do krwi ,

ale z nich wycinany jest J przez enzym
deiodinase → recykling J do następnego
jodowania

• Wrodzony brak deiodinazy – cierpi na

niedobór J bo upośledzenie recyklingu J

• Uwalniane z tarczycy – 93% thyroxyna (T4) , i

7% trijodotyronina (T3)

• Ale w ciągu kilku dni ~ 50% T4 jest

dejodowane tworząc T3 → do tkanek
dochodzi głównie T3 (~35 µg/dobę)

Transport T3 i T4 do tkanek

• 99% T3 i T4 wiąże się z białkami osocza

(syntetyzowane w wątrobie) , thyroxine-
binding globulin, t-b prealbumin, albumin

• Względnie duże powinowactwo wiązania →

powolne uwalnianie do tkanek, 50% T4
zawartej we krwi jest uwalniane do tkanek w
ciągu 6 dni, 50% T3 w ciągu 1 dnia

• Po wejściu do komórki znowu wiążą się z

białkami wewnątrzkomórkowymi i znowu
magazynowane i zużyte w ciągu dni/tygodni

T3 i T4

•

Mają powolny początek działania ale za to długo
działają

•

Wstrzyknięcie człowiekowi tyroxyny, przez pierwsze
2-3 dni nie ma efektu na przemianę materii (długa
latencja), jak zacznie działać to max osiąga po 10-12
dniach i spada z T1/2 ~ 15 dni. Pewna aktywność
utrzymuje się do 6 tyg-2 miesięcy.

•

T3 działa 4x szybciej niż T4, latencja 6-12 h. max 2-
3 dni.

•

Latencja w dużym stopniu zależy od wiązania z
białkami w osoczu i komórce

Approximate prolonged effect on the basal

metabolic rate caused by administering a

single large dose of thyroxine

Fizjologiczna aktywność T3 i T4

• Aktywują transkrypcję jądrową dużej liczby

genów, przed działaniem na geny, z T4 usunięcie
1 J i konwersja do T3 (90%) – receptory w
komórce mają b. duże powinowactwo do T3.

• Receptory przylegają do nici DNA lub są w jej

pobliżu – tworzą heterodimery z retinoid X
receptor (RXR)- w miejscach specyficznej
odpowiedzi DNA na T3 aktywacja rożnych
mRNA- translacja- setki różnych białek

• Zwiększają metabolizm prawie wszystkich

komórek ciała człowieka

• Thyroid hormone activation of target cells.

Thyroxine (T4) and triiodothyronine (T3)
readily diffuse through the cell membrane.
Much of the T4 is deiodinated to form T3,
which interacts with the thyroid hormone
receptor, bound as a heterodimer with a
retinoid X receptor, of the thyroid hormone
response element of the gene. This causes

• either increases or decreases in transcription

of genes that lead to formation of proteins,
thus producing the thyroid hormone response
of the cell. The actions of thyroid hormone on
cells of several different systems

are shown.

mRNA, messenger ribonucleic acid

Fizjologiczna aktywność T3 i T4

• PPM może wzrosnąć 60 do 100%
• ↑ szybkość zużycia pokarmu na tworzenie energii
• ↑ syntezy białek ale katabolizm też
• ↑ szybkości wzrostu u młodych ludzi
• ↑ pobudzenia procesów umysłowych i aktywności

innych gruczołów dokrewnych

• U zwierząt podanie T3 lub T4 powiększa

mitochondria i ich liczbę ,

• Całkowita powierzchnia błon mitochondriów

rośnie proporcjonalnie do wzrostu metabolizmu

całego ciała

Fizjologiczna aktywność T3 i T4

•

Główna funkcja – po prostu ↑ ilość i aktywność
mitochondriów co później zwiększy szybkość
tworzenia ATP i dostarczy energii dla funkcji
komórek

•

↑ aktywność Na+-K+ ATPazy , ↑
przepuszczalność błony komórkowej dla Na+
(przeciek) to powoduje konieczność większej
pracy pompy i produkcja ciepła rośnie

•

Wzrost dzieci – niedoczynność t. – zahamowany

•

Nadczynność – rośnie szybciej ale wcześniej
kończy (zrośnięcie nasad kości) – wzrost będzie
mniejszy

Fizjologiczna aktywność T3 i T4

• Wzrost i rozwój mózgu w życiu płodowym i w ciągu

kilku lat po urodzeniu , brak hormonu - opróżniony

rozwój mózgu, mniejszy mózg u płodu – deficyt

umysłowy , gdy nie produkuje hormonów t. zaraz po

urodzeniu suplementacja

• Stymulują wszystkie etapy metabolizmu

węglowodanów : wychwyt glukozy, glikoliza,

glukoneogeneza, wchłanianie z przewodu

pokarmowego, wydzielanie insuliny

• Metabolizm tłuszczu - ↓ cholesteroli i triglicerydów,

niedoczynność – efekt odwrotny ↑ (i depozycja

tłuszczu w wątrobie)- przyspieszenie miażdżycy

• Zwiększa wydzielanie cholesterolu z żółcią i utrata z

kałem – wzrost liczby receptorów dla LDL na

powierzchni hepatocytów – zwiększony wychwyt z

krwi i zwiększone wydzielanie z żółcią

Fizjologiczna aktywność T3 i T4

•

Zwiększa zapotrzebowanie na witaminy
(dlaczego ?

•

Podstawowa przemiana materii – rośnie

•

Nadmiar hormonów ↓ masę ciała i odwrotnie, ale
też zwiększają łaknienie

•

Zwiększają zużycie O2 i produkcje CO2 – dlatego
rozkurcz naczyń i wzrost przepływu krwi,

•

↑↑ przepływu w skórze – bo trzeba usuwać
ciepło

•

Rzut minutowy serca ↑ nawet o 60% , w ciężkiej
niedoczynności t. spada nawet o 50%

Approximate relation of daily rate of

thyroid hormone (T4 and T3) secretion to

the basal metabolic rate.

Fizjologiczna aktywność T3 i T4

•

↑ HR (częstości rytmu serca) – (ważny objaw
kliniczny) ale większy niż by to wynikało z
potrzeby wzrostu rzutu minutowego

•

Mały wzrost T3 i T4 zwiększa siłę skurczu
serca, duży wzrost i gdy długo trwa to osłabia
(bo katabolizm białek komórkowych)

•

RR rośnie skurczowe i maleje rozkurczowe,
rośnie amplituda, krążenie hiperkinetyczne

•

Wzrost wentylacji minutowej (częstości i TV)

Fizjologiczna aktywność T3 i T4

• Przewód pokarmowy - ↑ sekrecji i ruchów

jelit – nadczynność – często biegunka,
niedoczynność – często zaparcia

• Pobudzenie centralnego OUN –

nadczynność –lęki, paranoja

• Funkcja mięśni – tak jak na serce, wzrost

hormonów na początku dobra reakcja,
później osłabienie mięsni (katabolizm
białek), niedobór hormonów – mięśnie
„leniwe” , wolny rozkurcz po skurczu

Fizjologiczna aktywność T3 i T4

• Muscle tremor (drżenie mięśniowe)

charakterystyczne dla nadczynności – inne niż

dreszcze i inne niż w chorobie Parkinson’a (jak

zobaczyć ? - położyć kartkę papieru na

wyciągnięty palec) jest to z powodu zwiększonej

reaktywności synaps nerwowych w rdzeniu

kręgowym

• Sen – w nadczynności trudno zasnąć,

niedoczynność – nadmierna senność – śpi 12-14 h

na dobę

• Zwiększa sekrecję innych gruczołów dokrewnych

ale też zwiększa zapotrzebowanie na ich hormony

Fizjologiczna aktywność T3 i T4

• Wpływ na funkcje seksualne
• Niedobór – mężczyźni zmniejsza libido,

duży nadmiar – powoduje czasem
impotencję

• U kobiet zaburzenia cyklu płciowego

miesięcznego

Regulacja wydzielania hormonów

tarczycy

• Precyzyjny mechanizm kontroli – podwzgórze,

przysadka – tarczyca

• TSH (glikoproteina , z przedniego płata

przysadki) stymuluje :

• Proteolizę tyreoglobuliny
• Aktywność pompy jodowej
• Jodowanie tyrozyn
• Powiększenie rozmiarów i aktywność

sekrecyjną komórek tarczycy, zwiększa ich
liczbę i zmianę kształtu na walcowaty
(cylindryczny)

Regulacja wydzielania hormonów

tarczycy

• TSH – czyli nasila wszystkie aktywności

tarczycy

• Najszybszy jest efekt pierwszy – już po 30

min od iniekcji TSH, pozostałe po godzinach,
dniach (tygodniach) do pełnego rozwoju

• TSH działa poprzez cAMP
• TRH z podwzgórza (tripeptyd) stymuluje

wydzielanie TSH

• TRH-Receptor →aktywacja fosfolipazy C→

diacylglicerol, Ca2+ → wydzielanie TSH

Regulacja wydzielania hormonów

tarczycy

• Zwierzęta ekspozycja na zimno - ↑

wydzielania TRH → ↑ TSH (bierze w tym
udział aktywacja ośrodka termoregulacji)

U szczurów BMR może wzrosnąć o 50%
Ludzie którzy przenieśli się do rejonów

arktycznych

BMR ↑ o 15-20%
Podniecenie, lęk (stymulacja układu

współczulnego) powoduje ↓ wydzielania TSH
(poprzez wydzielanie ciepła i ośr.
termoregulacji)

Regulation of thyroid secretion.

Regulacja wydzielania hormonów

tarczycy

• T3 i T4 – hamująco głównie na przysadkę
• Np.. Gdy wydzielanie T3 i T4 wzrośnie 1.75

razy to TSH spada całkowicie do 0 (nie zależy

to od efektów na podwzgórze)

• Substancje anty-tarczycowe (hamują

wydzielnie tarczycy)

1. thiocyjaniany – hamują wychwyt J
2. Propylotiouracyl – hamuje jodowanie

(peroksydazę)

Oba powodują wole bo wzrośnie wydzielanie TSH

Regulacja wydzielania hormonów

tarczycy

3. jod nieorganiczny – w wysokich

stężeniach (100 x wyższe niż prawidłowe)
– hamuje wszystkie fazy aktywności
tarczycy

zmniejsza też wielkość i ukrwienie – z tego

powodu bywa podawany 2-3 tygodnie
przed operację tarczycy by zmniejszyć
krwawienie